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石膏砌墙

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石膏砌墙:使用碳固化混凝土砌块

石膏砌墙:使用碳固化混凝土砌块

发布日期:2019-09-19 编辑: 点击:

到公元前37年,古罗马人已经在用混凝土建造了今天可以在水下凝固的混凝土,材料研究人员认为它具有优于现代波特兰水泥混凝土的性能。1罗马人的水泥和混凝土生产配方在砖匠之前使用了近2000年。Joseph Aspdin,利兹,英国,命名和专利的现代波特兰水泥在1824.2,虽然现代生产的水泥是更先进,阿斯平奠定了基础,为今天使用的方法。由于新技术的发展,混凝土生产已经取得了进步。干法是制造现代波特兰水泥最常用的方法,包括采用必要的原材料——主要是开采石灰石和粘土,并将其粉碎。然后,将碎石与其他成分(如磨碎的和混合的粉煤灰)结合,并送入内衬耐火砖的巨大圆柱形钢回转窑。【石膏砌墙这些部件被加热到接近1480摄氏度(2700华氏度)。窑炉一般为3.65米(直径12英尺),长度通常为122米(400英尺)或更长。细碎的原料被送入窑的上端,而在窑的另一端,有一股火焰在强制通风下通过控制燃料燃烧而产生。当物料通过窑时,元素会燃烧掉,残余物会结合成熟料。


熟料从下端以红热方式排出,然后冷却至处理温度。为了节省燃料和提高燃烧效率,从冷却器出来的热空气被送回窑炉。熟料从窑中排出,呈灰色,大理石大小的球。然后,水泥厂可以将其研磨并与少量石膏和石灰石混合。通过采石、研磨和窑烧来生产水泥,使这种材料成为混凝土生产中碳含量相对较高的组成部分。例如,一吨水泥的生产产生的二氧化碳(CO2)估计平均为650千克(1430磅)。3然而,【石膏砖砌墙】混凝土也可以通过风化碳化和早期碳化来隔离二氧化碳。这两个方面将在本文后面进行说明。据估计,在北美,利用二氧化碳养护混凝土砌块、摊铺机和分段挡土墙,早期碳化技术有可能每年减少高达3200万吨的二氧化碳排放。4现在,创新的绿色混凝土技术企业正在用这种方法生产混凝土。


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混凝土的风化碳化

由于二氧化碳在水分存在下与混凝土、砂浆和灌浆中的消防栓(即碱)发生反应,混凝土成熟时发生风化碳化。具体来说,大气中的二氧化碳扩散到毛细孔隙中,并与水结合形成碳酸。5二氧化碳的扩散速度取决于相对湿度(RH);在65%到75%的环境相对湿度之间最快。碳酸然后与消火剂反应,如固体氢氧化钙、硅酸钙水合物(C-SH)凝胶和孔隙溶液中的碱/钙离子,以形成碳酸盐。通常,氢氧化钙在硅酸盐水泥混凝土和砂浆中的浓度最高。与混凝土相比,【隔音石膏砌墙】砂浆多孔性更强,碳化速率更高,砂浆多孔性越大,碳化速度越快。例如,在密实混凝土中,50年后贯入度可能小于20 mm(0.78 in.),然而,对于砌体结构接缝中的砂浆,指标试验已经证明,10至13 mm(0.4至0.5 in.)厚的砂浆接缝在大约十年后基本上完成碳化。这意味着在混凝土结构的使用寿命内,大气中的二氧化碳被混凝土吸取。通过这种方式,混凝土和砖石结构可以被视为被动的“绿色”,因为它们在很长一段时间内吸取少量的二氧化碳。


早期碳化作用

第二种形式是早期碳化,这涉及在混凝土生产中使用二氧化碳,其中反应发生在新浇混凝土的早期。碳化最早发生在混凝土搅拌阶段,并以加速养护结束。这种碳化形式更容易控制。通常,早期碳化过程在混凝土砌块(cmu)生产过程中引入co2,导致马上发生碳化反应,该反应与水泥水化热同时发生。CMU是二氧化碳封存的理想产品,因为它们是相对多孔的。一种方法是在生产的固化阶段引入二氧化碳,将二氧化碳送入典型的固化室,即在低压或高压蒸汽下的密闭室。第二种方法是通过将控制剂量的气态二氧化碳注入混炼机,将二氧化碳引入生产中,并将其送入砖石单元生产机。在这两种方法中,二氧化碳作为嵌入混凝土基质中的固体石灰石永久隔离。


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在第二种方法中,混凝土和二氧化碳在搅拌循环过程中混合。【石膏砌墙】混合器用作包含的反应容器。然后,碳化混凝土从搅拌机中排出,并用于常规砌块生产过程。该系统是作为对现有生产设备的改造而安装的,现场液态二氧化碳为提供室温二氧化碳气体的气体输送系统提供气体。二氧化碳的注入与混合循环同步,并且在给定的混合设计中适当地成比例。这种气体是从点源供应商捕获的商业级二氧化碳。图2说明了这个过程。碳化养护不仅对环境负责,而且当应用于混凝土砌块的处理时,它还可以减少收缩,减少成品砌块的缺陷,并减少养护混凝土所需的能量。在混凝土生产中加入二氧化碳也可以提高混凝土的早期强度。这些较高的早期强度增益可使生产商减少其水泥负荷,从而进一步减少其二氧化碳排放量。利用这项技术生产的混凝土产品有助于在2009年版设计创新(ID)类别的能源和环境设计(LEED)学分方面发挥领导作用。根据最近发布的leed v4,碳足迹减少可能有助于材料和资源(mr)类别下的建筑生命周期影响报告信用。此外,一些制造商正在制定环境产品声明(EPD),其中披露了产品的环境影响,具体产品的健康产品声明(HPD)列出了健康影响。


最近的项目

使用这些技术的混凝土产品的项目可以在北美找到。例如,Tridel位于多伦多的Hullmark中心正在利用这些碳固化CMU。该项目由柯克建筑师和规划师设计,预计今年秋天完工。该建筑位于两条地铁线路上方,已成为一个综合性的商业和住宅项目。设计师们创造了一个现代的混合用途项目,其釉面建筑的动态形式。该企业的目标是通过采用绿色技术获得LEED银级认证,包括在停车场使用隔离的二氧化碳混凝土砌块。Hullmark中心预计将容纳685个住宅单元,其裙楼和两座塔楼内约有90000平方米(970000平方英尺)的可用空间。尽管看不见,绿色混凝土产品的使用可能有助于建筑的LEED认证。


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最近的另一个项目是位于加州戴维斯的杰西·S·杰克逊可持续酿酒厂(Jess S.Jackson Sustainable Winery Building)(图4)。790平方米(8500平方英尺)的建筑使用了2500块混凝土砌块,其中含有利用早期碳化技术隔离的二氧化碳(图5)。【石膏砖砌墙】通过使用混凝土砌块实现的固碳,与许多其他绿色技术相结合,如含有热交换管系统的地板、高R值墙壁和屋顶,使这家酒厂成为世界上第一家获得LEED白金认证的酒厂。新斯科舍省贝德福德市新建的17000平方米(183000平方英尺)Charles P.Allen高中(见图6)也使用混凝土砌块来减少环境影响和碳足迹。设计建筑师architecture49认识到,碳固化砌块比传统的CMU具有更少的体现能量和更大的强度。


结论

波特兰水泥已经使用了大约190年,而混凝土已经使用了超过2000年。现代技术已经出现,可以减少与这种古老建筑材料相关的环境影响。尽管随着时间的推移,在风化碳化过程中二氧化碳的吸取和储存会使混凝土被动地吸取二氧化碳,但混凝土碳化养护是一种主动的方法,可以进一步减少碳足迹,同时提供材料性能效益。


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关键词:石膏砌块,石膏,石膏墙

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